压强这一章概念实际上不难理解,难点在于能运用公式及其推导公式解决实际问题,同时本章内容,特别是今天所讲的液体压强是中考计算题的热点题型,本周我们将为大家详细讲解,希望各位能在空余时间将知识收获,降低学习消费成本。另外想要学习资料的可以拉到最后按领取步骤领取。
知识点一 液体压强的特点(1)液体对和容器接触的任何地方都会产生压强一般我们强调底部和侧面
说明:液体压强来源于液体自身受到的重力,由于液体具有流动性,在受到重力时它总是要向四周低洼处流散,所以当液体装在容器内部时,容器的壁对液体往四周流散产生阻力。所以液体会对与容器接触的任何部位都产生压强(包括容器底部和侧壁)。
注:在真空或失重环境下液体压强将消失
(2)液体内部压强规律的探究——液体压强计
①作用:测量液体内部的压强数值
②组成:如图所示液体压力计由U形管、橡皮管、探头,底座组成
③原理:当探头不受压力时内部压力平衡,U型管两边液面保持相平,当把探头放入水中时,探头上的薄膜受到水的压力收缩,此时联通探头一侧的U型管内部气压变大,就会把U型管左侧液面压低,因此右侧液面就会升高,从而使U型管两侧液面形成高度差。因此当U型管两侧液面高度差越大,说明橡皮膜受到的压力越大,故压强越大。
▲:图为液体压强计测量同一深度液体不同方向的压强
(3)液体内部压强大小的特点
(1)在液体内部的同一深度液体压强在各个方向都相等。
(2)随着液体的深度加大,压强也加大。
(3)液体内部的压强还与液体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强也越大。
知识点二 液体压强大小的计算(1)公式:P=ρgh
说明:
①h指从液面中的测量点到到液面表面的竖直距离;
②ρ为被测液体的密度;
③此公式由压强的定义式P=F/S变换而来。压强的定义公式,无论是对液体,固体还是气体都适用的。而P=ρgh是通过定义式,并结合液体的具体特点,推导出来的,其只适用于计算液体的压强。
(2)单位:在计算压强是我们要注意使用国际单位;①密度ρ:Kg/m³(千克每立方米);②深度h: m(米) ; ③压强Pa(帕)
知识点三 连通器与帕斯卡原理(1). 连通器的定义:上端开口,底端互相连通的容器
特点:连通器内液体为同一种液体且不流动时各管内的液面高度保持一致。
(2)连通器在生活中的应用:在我们日常生活中水壶、锅炉水位计以及自来水输送装置等都是利用连通器的原理。其中一些大型水库的船闸也是利用连通器的原理:通过调节闸门和阀门的打开和关闭,调节闸门内的水位,使其分别与上、下游的水位相平,使船只经过船闸从上游驶往下游,或者从下游驶往上游。
(3) 帕斯卡原理: 加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递。根据静压力基本方程(p=p0 ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。 这就是说,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。这就是帕斯卡原理,或称静压传递原理。
通俗解释可以这样理解:由液体压强规律的知识可知:在同一深度的液体压强相等,如图所示可知P₂=P₁,即F₂/S₂=F₁/S₁。因为右边面积很小,我们可以假设F₁=10N,S₁=1m²,S₂=20m²因为左右两边压强相等,所以通过公式可以算出F₂=200N。通过这个例子我们可以看出通过一个很小的力就可以在左边产生一个非常大的力,这也是千斤顶和一些液压传动部件的原理。
结合例题·消化知识
- 压强规律考察
例1 (2018山东济南2模)如图所示,潜水员在不同深度的水中作业时,需要穿抗压能力不同的潜水服.针对这一现象,同学们经过讨论形成了下面四个问题,你认为最有探究价值并且易于探究的科学问题是 ( )